旋转双层石墨烯的电子结构

本文将第一性原理和紧束缚方法结合起来, 研究了层间不同旋转角度对双层石墨烯的电子能带结构和态密度的影响. 分析发现, 旋转双层石墨烯具有线性的电子能量色散关系, 但其费米速度随着旋转角度的减小而降低. 进一步研究其电子能带结构发现, 不同旋转角度的双层石墨烯在M点可能会出现大小不同的的带隙, 而这些能隙会增强双层石墨烯的拉曼模强度, 并由拉曼光谱实验所证实. 通过对比双层石墨烯的晶体结构和电子态密度, 发现M点处带隙来自于晶体结构中的“类AB堆垛区”. 关键词： 旋转双层石墨烯 第一性原理 紧束缚 电子结构     

硅纳米团簇与石墨烯复合结构储锂性能的第一性原理研究

本文采用第一性原理计算方法, 研究了不同晶向硅纳米团簇与石墨烯复合结构稳定性及其储锂性能. 计算了不同高度、大小硅团簇与石墨烯复合结构的结合能, 复合结构中嵌锂吸附能和PDOS. 分析表明, 硅团簇和石墨烯之间形成较强的Si—C键, 其中[111]晶向硅团簇与石墨烯作用的形成能最高, 结构最为稳定. 进一步计算其嵌锂吸附能, 发现硅团簇中靠近石墨烯界面处的储锂位置更加有利于锂的吸附, 由于锂和碳、硅之间有较强电荷转移, 其吸附能明显大于其他储锂位置. 同时在锂嵌入过程中, 由于石墨烯的引入, 明显减小了界面处硅的形变, 有望提高其作为锂电池负极材料的可逆容量.     

太阳在平静期的躁动

明亮的太阳光球表面经常出现一些小黑点,这就是太阳黑子．据科学家的解释,太阳黑子的产生是太阳内部磁场发生变化的结果．太阳黑子的数量并不是固定的,它会随着时间的变化而上下波动,每11年太阳黑子活动会从极大期下降到极小期,然后再回到极大期,这称为一个太阳黑子周期．太阳黑子周期是1843年由德国天文学家发现的．太阳黑子是人们最早发现也是人们最熟悉的一种太阳表面活动;人们后来发现其他的太阳表面活动也存在着一定的周期而且似乎和黑子周期一致．     

我是工程师,我只想做有用的事情——2009年度诺贝尔物理学奖得主高锟与光通信

在2004年接受IEEE学史中心罗伯特·柯尔本采访时,高锟说：“我是一名工程师,我只想做一些有用的事情”． 高锟,1933年11月4日年出生在上海金山,拥有英国和美国双重国籍的物理学家、香港中文大学前校长．他因“在光通信领域有关光在光纤中传输方面开创性的工作”而获2009年度诺贝尔物理学奖．瑞典皇家科学院在向公众介绍他时,称之为“光学大师”,此外他还有一个美称：“光纤之父”．     

最具潜力的新型"奇迹材料"——石墨烯

2009年4月29日据物理世界网报道,意大利的科研人员成功地用石墨烯制造了首枚包含两个晶体管的集成电路(见封面主图),它拥有简单的计算能力,标制着碳基电子学时代的到来.这枚只有两个晶体管的集成电路虽然很小,却是向制造碳基高性能电子器件迈出的重要一步.     

半绝缘GaAs的双调制反射光谱研究

半导体材料电子能带结构的确定对研究其物理性质及其在半导体器件方面的应用有重要意义.光调制反射光谱是一种无损和高灵敏度的表征半导体材料电子能带结构的光学手段.光调制反射光谱中激光调制导致的材料介电函数的变化在联合态密度奇点附近表现得更为明显.通过测量这些变化,可以得到有关材料能带结构临界点的信息.然而在传统的单调制反射光谱中,激光调制信号的光谱线型拟合和临界点数目的分析往往被瑞利散射和荧光信号所干扰.本文将双调制技术与双通道锁相放大器结合,消除了瑞利信号和荧光信号的干扰,获得了具有较高信噪比的调制反射光谱信号.双通道锁相放大器可以同时解调出反射光谱信号及其经泵浦激光调制后的细微变化量,避免了多次采集时可能存在的系统误差.利用这种技术,在可见激光(2.33 eV)泵浦下,我们测量了半绝缘GaAs体材料从近红外至紫外波段(1.1-6.0 eV)的双调制反射光谱,获得了多个能带结构临界点的信息.探测到了高于泵浦能量之上的与GaAs能带结构高阶临界点对应的特征光谱信号,说明带隙以上高阶临界点的光调制反射光谱本质是光生载流子对内建电场的调制,并不是来自该临界点附近的能带填充效应.这一结果表明双调制反射光谱能够对半导体材料能带结构带隙及其带隙以上临界点进行更准确的表征.     

可能包含磁单极的材料——“旋冰”

磁单极是物理学家们认为可以单独存在的一种粒子,包含孤立的南极或北极,1932年,英国物理学家狄拉克,从理论上预言磁单极是可以独立存在的,此后,物理学家们用各种方法去寻找磁单极子,但都一无所获。     

量子纠缠的实验新发现——激光束空间属性纠缠

澳大利亚和法国物理学家设计出一种可以使两束激光在空间属性上发生纠缠的实验方法.这种相互纠缠的激光光束将来可以用于高精度测量或是大容量量子通信.     

纳米电路实验新发现——兰姆位移干扰量子比特传输

量子理论预言真空并非是真的一无所有,即使是在没有任何粒子和辐射的绝对真空也会不断地有虚拟粒子产生和消亡.在电磁场中,因为虚拟光量子的存在而对量子系统的能量产生微小的改变(重正化),这就是所谓的"兰姆位移".     

最大的光学望远镜将落户“旱极”

智利的阿塔卡马沙漠空气干燥,寸草不生,被公认为世界上最荒芜的地区之一.在这片荒瘠、强酸性的土壤上,甚至连细菌也不能存活.这里是地球上最干燥的地方,十年累计的降雨量都只有毫米级,而在沙漠的某些部分,已经数百年都没有出现过丝毫的降水迹象,因此这里又被称为"旱极".据说,当地有一个被科学家称为"绝对沙漠"的地方,自1870年西班牙人建立气象观测站以来,还没有过下雨的记录.